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    行业动态电子纸,裸眼三维显示……未来的显示器将会长啥样?

    发布日期: 2023-04-28 14:54:00 文章出处:行业动态

    人类对声光色的需求,催生了多种多样的信息载体,显示技术也得到了极大发展。等离子电视、LED电视、液晶显示器……这些是我们比较熟知的成熟显示方法。除此之外,还有一些极具未来感的新型显示技术正在逐渐走入我们的生活。

  一、量子点显示技术



    量子点(Quantum Dot)是零维的点状纳米半导体材料,它具有很多新颖的电子和光学性能,可以被用于很多领域,比如显示技术领域。利用量子点的显示技术主要有两种,分别是基于液晶显示技术的量子点液晶显示器(QD-LCD),以及基于OLED的量子点发光二极管显示(QLED)。

    QD-LCD主要是利用量子点的光致发光原理。背光模组中LED光源发出的蓝光经过量子点薄膜后,一部分被量子点转化为绿光和红光,这三种色光混合成LCD的白色背光源。

    传统LCD的光源一般为LED,但是它发出的色光并不纯净。而量子点发出的绿光和红光相比LED发出的光更加纯净,因此量子点膜的加入,可让LCD能显示出更加真实的影像颜色和更自然的色彩过渡。

    而QLED则主要利用了量子点的电致发光原理,通过电压驱动使量子点本身发出红绿蓝三原色,并通过空间混色将这三种颜色转化为各种颜色的像素。

    QLED的这种发光原理与我们目前常见的OLED屏幕很相似,只是将OLED中的发光有机材料转化为量子点材料而已。这也使得QLED具有OLED几乎所有的优点,并且相比OLED有着更长的寿命与亮度。所以实际QLED才是量子点在显示技术领域更高级的应用。

不过量子点显示器目前在市面上很少,且价格高昂,尚处于优化阶段,但是它有着许多优势,让其他技术望尘莫及,这也使它成为企业研究应用的大热门。

二、激光显示技术

    作为继原子能、计算机、半导体之后的人类20世纪又一最伟大的发明,激光被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。进入二十一世纪后,激光技术应用进入辉煌阶段,无论是机械制造、航天、照明、医疗和军事等各种领域都发挥着十分重要的作用。作为高质量光源,激光当然也被应用于显示技术中。

    激光电视,顾名思义,就是使用激光作为显示光源的电视。由于激光极好的单色性,电视的色彩效果十分出色。

虽然被称为激光电视,其实这种显示技术更像投影仪。但是不同于投影仪要求的较长投影距离,激光电视采用超短焦投影的显示方式,将激光光源照射到抗光屏上,以产生胜于传统投影仪与电视的显示效果。

    但成也激光,败也激光,激光光源造价昂贵,尤其是绿光的激光器,不仅昂贵,还寿命短,因此激光电视价格十分不亲民。但是随着越来越多的厂商将研发力量投入进激光电视领域,它可能会成为未来电视的有力竞争者。

三、电子纸显示技术

    纸已经诞生两千年,直到今天依然广泛使用于社会生活中。阅读纸质书籍往往带给人宁静的体验。不过,现在阅读书籍,除了传统的纸和屏幕,又出现了兼具二者特点的产物——电子纸。

    电子纸非纸,它也叫电子墨水屏,是一种特殊的显示屏幕,电子纸显示出来的影像,就好像纸上印刷的图片。这种独特的显示效果也让它有望成为纸的替代品

    电子纸的显示主要源于屏幕中间层的无数油墨粒子,粒子内充斥着透明的基液,基液里还悬浮着带正电荷的白色墨水和带负电荷的黑色墨水,墨水差不多和人类头发丝直径一样大。

    当给油墨粒子施加负电场时,白色墨水就会在电场作用下移动到电场负极,同时黑色墨水则会移动到电场正极。正极在屏幕内部,于是被隐藏了起来,这个像素就会显示白色。同理,施加正电场,像素就会显示黑色,无数像素组合就会形成图像。

    电子纸还有一个特殊之处:即使关闭电源,油墨在屏幕上的分布也不会消失。这是其他类型屏幕均没有的特性。

通过原理我们可以了解,电子纸是不需要背光源的。电子纸属于反射型显示设备,即通过反射环境光显示图像,而且图像的亮度会根据环境光线的强度改变。所以电子纸有着普通屏幕无法匹敌的优势,例如护眼、超低耗电、阅读舒适,而且在阳光下可视效果好,不会像手机屏幕那样,在太阳下难以看清。

未来科技——裸眼三维显示

    目前已经有很多设备可以帮助我们将二维的图像展现出三维效果。它们其实都利用到了人眼视觉系统的感知。

人眼视觉系统从外部获取的众多信息中来进行深度感知,而其中绝大多数重要的深度感知要素是二维信息,其中包括阴影,透视方向,相对大小,遮挡和模糊度。二维深度感知要素经过人眼视觉系统后,我们会认为它是存在于三维空间中的球。

    无论是绘画、照片、影像,只要上面的二维深度感知要素被植入,我们人眼就会产生三维感知效果,否则光学图像错觉就会产生。

因此3D 显示系统首先需要保证以上二维深度感知要素,其次再加入和解决其他一些三维感知要素,如立体视差,运动视差和视觉调节冲突等等。根据这一原理人们获得几种实现3D显示的技术方向,VR就是以双目视差为技术方向,实现3D显示的一种设备。

    但如果我们想要不带上各种各样挡在眼睛前的设备,实现裸眼3D的话,这就是一个新问题了。不过,全息三维展示或许能带给我们这样的体验。

    相比较于双目视差会产生眩晕等不舒适感,全息三维显示能够记录并恢复物光波的全部信息,而且再现的图像与原物体有着完全相同的三维特征,人眼观看的不适感非常弱。

    三维显示方式的发展趋势是大景深、大视场、高分辨率和真彩色的实时三维显示,也就是接近甚至超越人眼看到的现实。但由于全息三维显示仍面临空间带宽积小、计算和传输量大等关键技术制约,还处于技术研发阶段,市场化尚需很长时间。





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